JP4043841B2 - 樹脂被覆光ファイバの製造方法とそれに用いる装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は線引されたガラスファイバに高速で紫外線硬化樹脂等を被覆して、樹脂被覆光ファイバを製造しうる方法とそれに使用される光ファイバの樹脂被覆塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ファイバ樹脂被覆の工程の一例を図２に従って説明する。（なお、以下に言及する図面において同符号は同じものを示す。）光ファイバ母材８を加熱炉９で加熱溶融し、所定の外径寸法に線引した光ファイバガラス１１の外周に一次被覆ダイス１２で紫外線硬化型等から成る樹脂を塗布した後、紫外線照射装置１３において紫外線照射をすることで一次被覆層を形成する。次いで一次被覆層を形成した光ファイバの外周に二次被覆ダイス１５で紫外線硬化型等から成る樹脂を塗布した後、紫外線照射装置１６において紫外線照射を受けることで二次被覆層を形成する。図２において、１０及び１４はHe冷却筒でありダイスに入るファイバの表面温度を調整することでダイス樹脂塗布量を調整し所定の外径を形成する。二次被覆層を形成した光ファイバはキャプスタン17で引取られリール18に巻き取られる。
【０００３】
ところで近年光ファイバの生産性向上を目的に光ファイバの線引速度が急速に高速化されている。
その結果、以下に述べるような従来の光ファイバの線引では生じなかった新たな問題が生じるようになった。
図３に示す従来の樹脂被覆ダイス３２は樹脂投入部６と溜まり部の樹脂７とファイバ導入部５で構成される。樹脂被覆される光ファイバ心線１はファイバ導入部５を通り、樹脂７中を通り、ダイス３２の下部からひき出される。しかし、光ファイバ心線１の線引速度の高速化が進むにつれて、図４のように光ファイバ心線がダイス内の樹脂に挿入される部分の樹脂メニスカス（凹部）３３が長くなる。そのためこの長いメニスカス面から空気が樹脂に巻き込まれ気泡となり良好な被覆層が得られないという問題が生じていた。また被覆内に気泡が混入する。その結果被覆された光ファイバ心線の伝送損失が悪化し、特に温度サイクル（-60℃〜+85℃）における低温領域での伝送損失が増大することが避けられなかった。
【０００４】
これまで上記問題を解決するために、ダイスの温度及びダイス内の樹脂の温度を上げて樹脂の粘性を下げて光ファイバがダイス内の樹脂に挿入される部分の樹脂メニスカスを短くする手法がある。しかし粘性を下げた場合にダイス上部から樹脂が溢れ出し被覆異常が発生する問題がある。
またダイス上に接触した密閉パージ筒を設け、この中に低動粘性のガスを流し、ダイス内に空気が樹脂に巻き込まれないようにする手法が提案されている。しかし、この手法では、ガスが直接ファイバに当たり線振れが生じ、ダイス内のファイバが不安定となり樹脂溢れを生じる問題がある。また線振れによりダイス上部のファイバ導入部の孔壁に心線ファイバ接触することが起きた。そのためファイバ強度の低下の問題が発生した。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、上記の従来の問題を克服し線引速度を高速化しうる樹脂被覆光ファイバの製造方法を提供することである。
また、本発明は上記の樹脂被覆光ファイバの高速線引による製造が可能な樹脂被覆光ファイバ製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題は以下の手段により達成された。
すなわち本発明は
（１）液状の樹脂を供給する光ファイバ樹脂塗布ダイスを用いて、樹脂被覆を行うに当り、光ファイバ心線の導入孔を有するダイスの上面に、光ファイバ心線の導入孔を底部に、開放口を上部に設けた凹部を設け、前記凹部に空気より重い低動粘性ガスを前記光ファイバ心線を周回するように吹込み、前記浴槽状凹部内を低動粘性ガス濃度75vol%以上97vol%以下に保つことを特徴とする樹脂被覆光ファイバの製造方法
を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられる光ファイバの被覆方法によれば、ダイス上面の浴槽にＣＯ２ガスなどの低動粘性ガスをファイバに直接当てないで流すことで光ファイバ心線の線振れを防止できる。また、低動粘性ガスが浴槽に溜まることによりダイス上部のファイバ導入部への空気の巻込みを防ぐことができる。ガスは線引中常時ダイス浴槽へ供給され、その結果空気が樹脂内に巻き込まれて気泡となることがない。そのため良好な被覆層を得ることができる。低動粘性ガスは0から50℃における動粘性率が好ましくは11.0×10-6以下、より好ましくは10.0×10-6（m2/ｓ）以下であり、空気より重いガスであることが望ましい。このような低動粘性ガスは、上記のＣＯ２ガスの他、フッ化炭化水素〔フレオン１１（デュポン社製、商品名）やフレオン２１（デュポン社製、商品名）〕、フッ素などがあげられる。
本発明に用いられる液状の樹脂を加圧供給する光ファイバ樹脂塗布ダイスにおいて、ダイス上面が開放口を上部に設けた断面浴槽状凹部を有している。その底面中心を光ファイバ心線が下方に貫通する。貫通した光ファイバ心線は被覆用樹脂液中に導入される。上記浴槽状凹部には低動粘性のガスを流す配管を設置出来る。接続された低動粘性ガスの出口は、ファイバに直接ガスが当たらないように適当な方向、場所に設置する。
【０００８】
次に本発明の樹脂被覆光ファイバ製造装置の好ましい例を図面に参照して説明する。
本発明においては、前記図２の光ファイバ樹脂塗布ダイスとして１２又は１５の代わりに特別の樹脂塗布ダイスを用いる。この点以外は従来の樹脂被覆光ファイバ製造装置と同様のものでよい。
【０００９】
図１は本発明に用いられる光ファイバ樹脂塗布ダイスの説明図であって（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。図中、１は光ファイバ心線、２は塗布ダイスであり、ダイスは樹脂投入部６と加圧供給された樹脂溜まり部７とファイバ導入部５から構成されている。ダイスファイバ導入部５の上部は配管４から流出される低動粘性ガスを溜めることができる浴槽状凹部３となっている。ダイス上部の浴槽状凹部の壁の高さは限定が無く出きるだけ高いほうが良い。本発明において浴槽状凹部の断面形状は特に制限はない。図示の２段式のものに限定されず、段部のない形状でもよく、またすりばち状でなく底部と上部開放口とが同径でもよい。
いずれにしても本発明の構造はダイス上が開放系でダイス上に筒を設ける必要がない。
図１（Ｂ）において４ａは低動粘性ガスの流れを示す。低動粘性ガスはファイバ導入部５を通る光ファイバ心線１を周回する。
また本発明においては、光ファイバ心線とは、光ファイバ裸線の外、一次樹脂被覆後の二次被覆を施す前のファイバをいう。
【００１０】
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】
上記図１（Ａ）（Ｂ）に構成された光ファイバの塗布ダイス２を、ダイス１２、１５の代りに用いた以外は図２に示す工程で石英系ガラスの光ファイバ母材を2000℃に加熱溶融して線引速度1000m/min 直径 0.125ｍｍの光ファイバ心線１を引き取り、一次、二次樹脂被覆を施して外径245μｍの光ファイバを線引製造した。
【００１２】
なお用いた樹脂は次の通りである。
一次被覆樹脂 UV樹脂、JSR社製 厚さ 35μｍ
二次被覆樹脂 UV樹脂、JSR社製 厚さ 25μｍ
線引速度を一定として、ダイス浴槽状凹部３に溜まる低動粘性ガスの濃度（vol%）を変えて、被覆ファイバ1mに含まれる気泡の数を調査した結果を表１に示す。
【００１３】
【表１】
表１に示した結果から明らかなように本発明の装置を用いて低動粘性ガスを浴槽にためることで空気が樹脂内に巻き込まれて気泡となることがなく良好な被覆層を得ることができる。さらに上記結果から浴槽内に溜まったガスの濃度は75vol％以上97vol%以下に保つことが好ましいことが分かる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば光ファイバの樹脂被覆を高速線引き下で行うことができ、樹脂被覆光ファイバの生産性を高めることができる。さらに、ファイバがダイス上部のファイバ導入部からの空気の巻き込みを防止でき被覆中に気泡がない良好な被覆層を得ることができる。
また、接続された低動粘性ガスの出口がファイバに、直接、ガスが当たらないことにより線振れによるダイス上部のファイバ導入部へのファイバ接触によるファイバの弱強度化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いられる光ファイバ被覆樹脂塗布ダイスの好ましい一実施態様を示す断面図である。
【図２】従来の光ファイバの被覆方法の一般的な工程を示す説明図である。
【図３】従来の光ファイバ樹脂塗布ダイスを示す図である。
【図４】ダイス内樹脂のメニスカス現象の発生を示す図である。
【符号の説明】
１ 光ファイバ心線
２ ダイス
３ ダイス上面浴槽状凹部
４ 低動粘性ガス噴出し配管
４ａ 低動粘性ガス流
５ ファイバ導入部
６ 樹脂投入口
７ 貯留樹脂
８ 光ファイバ母材
９ 加熱炉
１０ ファイバ冷却筒
１１ 光ファイバガラス
１２ 一次被覆ダイス
１３ 紫外線照射装置
１４ 一次被覆ファイバ冷却筒
１５ 二次被覆ダイス
１６ 紫外線照射装置
１７ キャプスタン
１８ リール
Claims (1)
- 液状の樹脂を供給する光ファイバ樹脂塗布ダイスを用いて、樹脂被覆を行うに当り、光ファイバ心線の導入孔を有するダイスの上面に、光ファイバ心線の導入孔を底部に、開放口を上部に設けた凹部を設け、前記凹部に空気より重い低動粘性ガスを前記光ファイバ心線を周回するように吹込み、前記浴槽状凹部内を低動粘性ガス濃度75vol%以上97vol%以下に保つことを特徴とする樹脂被覆光ファイバの製造方法。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002148420A JP4043841B2 (ja) | 2002-05-22 | 2002-05-22 | 樹脂被覆光ファイバの製造方法とそれに用いる装置 |
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